（报告出品方/作者：东北证券，唐凯）

1.培育钻石概况

1.1.与天然钻石性质相同，肉眼无差，需专业检测仪器才能识别

培育钻石是人造金刚石制造工艺进步的产物，我国为人造金刚石生产第一大国。金刚石是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体。按照形成方式可以分为天然金刚石和人造金刚石。天然金刚石属于不可再生资源，仅分布在全球区域，全球年产量约1亿克拉，但其中可以用作珠宝的天然金刚石大约仅占20%。由于矿藏储量不高，开采难度大，成本昂贵，开采过程对生态环境的破坏程度大，不能被大范围应用于工业领域。而人造金刚石是通过人工模拟天然金刚石长环境和结晶过程，科学手段合成的金刚石晶体。相比于天然金刚石培育更短，成本也相对较低。

我国为人造金刚石第一大生产国，年全球人造金刚石年产量超过亿克拉，我国占比95%。工业用金刚石中颜色、重量和纯净度达到一定标准的宝石级金刚石大单晶可作为培育钻石应用于消费领域。据贝恩统计，全球培育钻石产量约万克拉，培育渗透率仅约6%。随着合成技术的不断突破和培育钻石市场的日趋成熟，培育钻石逐步渗透入消费市场。

培育钻石与天然钻石均拥有相同的碳基化学成分，这与市面上常见的仿钻石如立方氧化锆、莫桑石等不同。两者都是纯碳结晶体，表现为相同的立方晶体石形态，不同之处在于形成方式：培育钻石是在实验室中主要通过高温高压（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）等科学方法经历几个月甚至短至几周时间人工合成的，天然则是在地球深处高压高温环境下经历数十亿年自然形成的。培育钻石和天然化学成分、颜色、净度等物理性质和光学特性完全相同，且晶体结构完整度、透明度、折射率、色散等方面也可和天然钻石相媲美，二者均被认定为真钻石。立方氧化锆和莫桑石也是实验室制造的，但并非由碳原子构成，不能算真正的钻石。立方氧化锆的折射率低于钻石，没有真钻石那样璀璨的光彩，同时硬度远低于钻石，仅为8分，钻石硬度为10分，因而随着佩戴和使用，常会出现划痕、磨损。莫桑石的折射率更高，在2.65-2.69之间，硬度在9-9.5之间，依旧低于钻石。

1.2.国内外权威鉴定机构均已认可培育钻石，且鉴定标准与天然钻石一致

国内外培育钻石认证体系日趋完善，引导行业规范发展与商品流通。对于品质接近的钻石，消费者肉眼区分困难，因此消费者通常在购买过程中需要根据权威机构的鉴定报告来确定钻石产品品质。目前国内外权威钻石鉴定机构均已提供培育钻石鉴定服务。

国外方面：年国际标准化组织(ISO)在《珠宝首饰-钻石业消费信心》中明确合成钻石（syntheticdiamond）与实验室培育钻石（laboratory-growndiamond）为同名称；年，美国联邦贸易委员会（FTC）调整了钻石的定义，将实验室培育钻石归入钻石大类；年2月欧亚经济联盟推出培育钻石HS编码；年3月GIA更新实验室培育钻石证书的术语；目前，美国宝石学院(GIA)、国际宝石学院(IGI)和比利时钻石高阶议会(HRDAntwerp)这三大国际权威珠宝鉴定机构均提供培育鉴定服务，且均依照国际公认的与天然钻石相同的4C标准，即颜色(Color)、净度(Clarity)、切工(Cut)、克拉重量(Carat)鉴定。

鉴定证书明确区分钻石形成方法，并标明改色与否。鉴定机构在鉴定报告上对天、实验室培育钻石和莫桑石做出了明确的标注，在莫桑石的报告中不会出现“diamond”的描述。三家鉴定机构从鉴定报告的外观上对培育钻石和天然钻石进行了区分，IGI和HRDAntwerp的培育钻石鉴定证书是黄色，GIA的为蓝色。此外，IGI和GIA还在报告中标注了培育钻石的制备过程以及是否存在后期的改色处理。

国内方面：年国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）发布了Q/NGTC-JSZ-—《合成钻石鉴定与分级》的企业标准，年12月30日更新了业标准替代年版，并于年2月1日正式实施。最新标准指出合成钻石中文名改为“合成钻石”或“实验室培育钻石”，同时将分级改为品质评价。此举意义在于从国家层面上认可了培育钻石在珠宝领域的特殊地位，给培育钻石一个合理的市场身份，同时统一了国内培育钻石标准，为培育钻石后续的价值流通提供了可靠的参考依据。

1.3.上游生产高温高压法和化学气相沉积法为主流，产品特征存在差异

培育钻石的发展是由技术驱动逐渐转变为需求驱动，直到年左右，制造商才开始商业化规模生产宝石级的实验室培育钻石。目前，实验室培育钻石制作方法主要为高温高压法(HTHP)和化学气相沉积法(CVD)。

高温高压法产品大多颜色等级较高，但由于制备流程添加触媒粉催化净度较CVD法稍低。高温高压法（HPHT，Highpressure-Hightemperature）是用石墨粉作为主要原料，通过液压装置，在金属触媒粉催化作用下，保持恒定的超高温、高压条件（通常压力为5.4GPa，温度为℃）下，处于高温区的碳源经金属触媒向处于低温区的晶种表面输送并不断沉积长大成为金刚石晶粒，模拟天然金刚石结晶条件和生长环境来合成。

化学气相沉积法为高温低压环境，产品净度更高，但颜色相对较差。化学气相沉积法（CVD,ChemicalVaporDeposition)是以一块天然钻裸石为母石，使高浓度甲烷（CH4）在氢气、氮气等混合物辅助下，在超高温和低于标准大气压的压力下被激发分解形成活性碳原子，并通过控制沉积生长条件促使活性碳原子在钻石基体上沉积交互生长成金刚石单晶，且主要为片装金刚石膜。CVD法制作培育钻石净度较高，但颜色相对较差。部分生产技术落后的厂商生产出的毛坯颜色较差，需要后期改色处理。

目前上游厂商生产毛坯培育钻石两种方法均有布局，预计未来高温高压法将成为主流。化学气相沉积法合成培育钻石呈板状，颜色不易控制、培育周期数月较长、成本较高，但纯净度高，较适宜5ct以上培育钻石合成。基于目前技术条件，高温高压法合成培育钻石以塔状为主，其特征是生长速度仅需数天、成本低，但由于制作过程需要金属触媒作为溶剂参与反应导致纯净度稍差，综合来看在1-5ct培育钻石合成方面具有优势。净度方面，成熟钻石镶嵌技术可将杂质部分隐藏在镶嵌爪后，肉眼来看不明显。相较可隐藏净度，消费者对钻石颜色直观感受更明显，且对经改色处理的CVD培育钻石接受度相对较低。终端市场目前以CVD为主，基于高温高压法生产周期短、且技术更新迭代迅速，业内龙头公司单台压机产量产值不断提升，未来看好高温高压法制备培育钻石前景。

2.产业链：上游技术进步迅速，下游零售商逐步参与培养消费者认知

2.1.产业链概述

利润率方面培育钻石产业链呈现微笑曲线，下游国产品牌市场前景广阔。

（1）上游：培育钻石产业链中，上游为生产钻石毛坯厂商。年全球培育钻石毛坯产量约万克拉，我国产量达万克拉，占比41.67%。上游生产环节存在资金、技术设备壁垒，因而议价能力相应也高，享有较高水平利润率。

（2）中游：中游为将毛坯钻切割、打磨、抛光成裸石的加工厂。中游钻石加工厂商技术门槛低、同质化竞争严重，因此议价能力也较低。观研天下数据显示印度占据全球约95%的培育钻石毛坯切割打磨份额。

（3）下游：下游终端零售商具有品牌优势，利润率也较高。根据力量钻石招股说明书，-年培育钻石业务毛利率分别为48.49%、61.21%、66.88%，下游的钻石零售终端~年平均毛利率分别为49.94%、63.3%、67.05%，而中游加工生产毛利率约为10%左右。目前，在产业链的下游暂无具有绝对优势的品牌商，拥有培育钻石品牌线的国际品牌门店大概有50到家。国产品牌有望通过把握产业链的优势，率先抢占市场份额。

2.2.上游：技术进步迅速生产效率高，长期看好高温高压发展前景

2.2.1.生产端：我国为培育钻石生产大国，集中全球高温高压90%产能

受限于地理条件和自然矿产因素，天然钻石上游矿山开采被国外长期垄断，国内力量难以介入。埃罗莎财报显示，~年全球前四大钻石开采商：埃罗莎（ALROSA，俄罗斯）、戴比尔斯（DeBeers，博茨瓦纳）、力拓（RioTinto，澳大利亚）和佩特拉钻石（PetraDiamond，南非）天然钻石毛坯产量分别占全球总量64%、65%、67%。

中国生产商占据培育钻石原石生产市场半壁江山，全球HPHT法培育钻石产量90%。与天然钻石情况不同，我国在培育钻石生产领域具有极高。全球宝石级培育钻石原石总产量约-万克拉，其中中国产能远超其他国家，约占50%，以黄河旋风、中南钻石、郑州华晶和力量钻石等为代表的公司以HTHP为主，占据国内培育钻石产能的80%-90%，上海征世、杭州超然和宁波晶钻等司则以CVD为主，产能占比相对较小。

其次为印度和美国，占比分别约为25%（主要厂商包括DiamondFoundry、LightBox/ElementSix和WashingtonDiamonds等），和17%（主要厂商包括CreativeTechnologies、NewDiamondEra和DiamondElements等）。按地域来看，中国和俄罗斯的生产技术主要采用HPHT法，且我国集中全球HOHT发生产培育钻石产量90%，其他国家主要采用CVD法生产。由于中国厂商在使用HPHT法生产合成金刚石领域积累深厚，用相同的设备切换技术后即可生产培育钻石，中国厂商在使用HPHT生产培育钻石时有巨大优势。

近年我国人造金刚石企业制造工艺持续进步陆续取得突破性进展，实现宝石级大颗粒培育钻石量产。HPHT法生产方面：年起，中南钻石、黄河旋风、力量钻石先后在大克拉培育钻石生产方面取得突破，目前已能量产3~6克拉培育钻石毛坯，对应1~2克拉的培育钻石裸钻，颜色可达D色、净度可达VVS级别。CVD法生产方面：我国CVD法生产起步较晚，目前上海征世、杭州超然已经可以克服CVD培育钻石颜色的问题，生产出无需改色的培育钻石。

生产设备方面，高温高压法主要采用国内自主研发生产的六面顶压机，CVD法主要采用进口设备。（报告来源：未来智库）

2.2.2.1.高温高压法

生产设备中国自主研发制造，奠定我国上游生产端优势。我国之所以能够占据全高温高压法生产培育钻石产量90%份额，与国内企业掌握核心设备生产技艺密切相关。合成压机是生产金刚石单晶和培育钻石的核心装备，合成压机的合成腔体可以为金刚石单晶合成创造一个超高温（℃）、超高压（5GPa）的生长环境，促使活性碳原子生长成稳定的金刚石晶体。

我国采用自主研发的六面顶压机经过不断研发突破和技术改进，其在压机吨位、油缸结构、油缸直径、整机精度、控制系统等方面不断提升。伴随原辅材料、合成工艺的优化，单台机器金刚石产量不断提高，有效降低生产成本，合成金刚石质量和品质不断向好。郑州磨料磨具磨削研究所自主研发我国第一台人造金刚石合成设备六面顶压机投产使用，其生产效率较原来国外研发的两面顶压机提高近20倍。与此同时中国六面顶压机的卓越表现得到了全球人造金刚石生产企业的青睐，元素六（ElementSix）、日本住友电工、韩国ILJIN公司等国际知名人造金刚石生产企业均陆续购买中国生产的大型六面顶压机替代原有的两面顶压机。

设备数量看：培育钻石产能头部企业集中度高。根据中国机床工具工业协会超硬材料分会统计，截至年12月31日，行业内用于生产金刚石单晶和培育钻石的六面顶压机约有台。其中，据钻石观察数据统计，预计中南钻石六面顶压机数量占行业一半左右，业内最多，其次是黄河旋风、郑州华晶，力量钻石年末六面顶压机装机量为台。年以来，各大厂商陆续布局培育钻石业务，据钻石观察统计年全国用于生产培育钻石的六面顶压机约有0台，其中中南钻石约台、黄河旋风约-台、郑州华晶约台、力量钻石约台。设备端数据显示培育钻石设备产能集中在头部企业，设备数量CR4约66.7%~76.7%。

压机型号看：

（1）先进型号压机产能提升翻倍。根据中国机床工具工业协会超硬材料分会数据显示，φ型号压机合成高品级金刚石单晶单次产量平均为ct左右，同等条件下，φ型号压机合成高品级金刚石单晶单次产量平均为-ct左右，φ型号压机合成高品级金刚石单晶单次产量平均为-ct左右。先进φ型号锻造压机单次产量平均为-ct，单次效率较φ提升翻倍。

（2）业内压机以φ及以下型号为主，头部企业大力投入先进型号压机。根据中国机床工具工业协会超硬材料分会统计及说明，截至年12月末，人造金刚石行业主要企业中φ型号及以下型号占比约为81.25%，但上游头部企业如中南钻石和黄河旋风从年开始投产行业先进的φ型号设备。此外力量钻石截至年末，、、型号压机占比91.30%，头部生产企业合成设备的先进性方面优势明显。

设备厂商普遍与培育钻石生产商长期深度合作。目前国内六面顶压机设备商主要有国机精工、洛阳启明超硬材料有限公司、焦作天宝桓祥机械科技有限公司和桂林桂冶机械股份有限公司，设备商普遍和下游人造金刚石生产商保持长期深度合作关系，如力量钻石设备主要采购自郑州磨料磨具磨削研究所有限公司和营口鑫源机械制造有限公司。设备商产能方面，根据国机精工公司公告，国机精工六面顶压机产能每年~台，根据钻石观察，行业每年压机设备产能约台。

相较铸造设备，新型锻造金刚石六面顶压机在机械强度、加工精度、使用压力、使用寿命、生产效率等方面均具备明显优势。六面顶压机中的核心部件为铰链梁，其质量好坏直接影响超硬材料的品质，其生产方法分为铸造和锻造两种工艺。铸造铰链梁因为采用铸造浇铸而形成，存在气孔、夹渣、晶粒粗大，且因为季节、气候条件的变化，造成铸造时许多难以克服的缺陷，容易造成压机工作中出现耳间断裂、掉底等事故发生，给使用单位造成一定经济损失。锻造型压机铰链梁采用合金钢整体锻造，经过特殊热处理工艺加工，机械强度好、承压能力强、可靠性高，从制造工艺从整体上延长了液压机的使用寿命，减少了事故率，增加了压机使用的稳定性和产品质量。此外承压能力更高的锻造设备可采用更大的顶锤，对应更大腔体，及可提高单炉产量。目前国机精工是市场上唯一生产锻造六面顶压机设备的公司，主要客户为力量钻石。

压机供给端扩产有限，需求端扩产速度取决于企业现金流。铸造法工艺属于高耗能高污染行业、锻造法生产设备环节环保问题略少，压机在能耗双控、限电的政策下供给有限。六面顶压机的原材料主要是钢材，钢材市场价格透明，并且采购时多需用现金支付，上游压机设备商盈利能力与钢材价格紧密挂钩。中国钢铁工业协会数据显示，年中国钢材价格指数大幅上涨目前仍处于历史较高水平，现阶段设备商盈利能力或将受限。

2.2.2.2.CVD法

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)是制造高品质金刚石、培育钻石的首选方法。常用的CVD法合成单晶金刚石，主要包括微波等离子体CVD法(MPCVD)、热丝CVD法、火焰燃烧CVD法和直流弧光等离子CVD法等。其中微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)单晶金刚石生长技术一般采用金属作腔体，由于其微波能量无污染、气体原料纯净、没有催化剂和杂质的掺入等优势，使得金刚石的质量大为改善，成为制备大尺寸、高品质单晶金刚石、培育钻石的首选方法。

CVD设备高端设备主要进口自国外，国内生产有限。年，宁波材料所诞生了我国第一台CVD设备，目前国内较为领先的CVD设备商包括深圳优普莱等离子体技术有限公司（年成立）和上海铂世光半导体科技有限公司（年9月成立）。先进MPCVD设备关键技术开发及市场化方面，日本、美国及德国等国的团队处于领跑地位其中，在平板石英窗式MPCVD设备和CAP式MPCVD设备的开发应用方面，日本Seki公司在全球占据主导权，且保持技术领先水平高端CVD设备需从国外进口，单台价格在万元以上。由于我国培育钻石CVD产能仅占10%，设备进口价格较高，且CVD设备在工业和宝石级金刚石之间的转换灵活度不高，部分具备自主研发能力的企业产值、良率爬坡仍需要一定时间，预计我国培育钻石毛坯制造短期仍以HTHP合成工艺为主。

2.2.3.产品端：高温高压法颜色优势明显

消费级培育钻石长期看好高温高压发展前景。颜色：从产品效果来看，高温高压法生产培育钻石颜色等级更高，目前龙头公司均可实现D色培育钻石量产。CVD培育钻石由于生产过程中注入惰性气体氮气以保持真空环境，加速催化培育钻石形成，所以导致颜色较差，容易发黄，想要达到高颜色等级普遍需要改色处理。颜色方面一般消费者通过肉眼即可分辨，无需专业仪器。净度：高温高压由于在制备过程中添加了铁、镍、钴等金属触媒粉用于改善反应条件、加快反应速度，使得钻石的净度受到一定影响，多为VS-S级别。CVD产品的净度相较略高，可达VVS级别。但当钻石净度达到VS净度以上，就需要专业人士使用10倍以上放大镜才可能分辨出其中杂质，因此CVD净度优势并不明显。

针对CVD改色问题，鉴定机构方面GIA、IGI培育钻石证书都有明确说明改色与否；品牌商方面戴比尔斯旗下的Lightbox开始向消费者公开披露其CVD培育钻石在生长后进行HPHT改色处理的信息，目前这项披露工作仅针对Finest系列，即标价0美元/克拉、D-F色、VVS净度、EX车工的产品。

2.3.中游：印度毛坯加工需求旺盛，出口量高增

中游钻石加工为劳动密集型产业，印度为主要加工市场。由于钻石加工属于劳动密集型行业且印度人力成本较低，同时原本就是天然钻石的主要加工市场，天然钻石加工和培育钻石加工方法如出一辙，因此印度占据了培育钻石加工市场较大份额，年毛坯钻石加工市场中预计印度占据了95%的份额，仅印度苏特拉市就有十余万家钻石加工坊，因而印度毛坯钻石进口量、抛光钻石出口量可一定程度代表全球钻石加工行业发展情况。

进口端：11月印度培育钻石毛坯进口额0.85亿美元（同比+37.1%，环比17%），11月培育钻石进口额渗透率7.6%，，环比+0.6pct。11月进口数据同比高增，环比下滑主受印度最隆重传统节日排灯节（相当于中国春节、欧美圣诞节，休假5天，实际放假约两周）影响，天然钻石进口数据同样受到影响环比下降24%，同比下降6%。总体看渗透率环比维持稳定提升。

出口端：11月培育钻石裸钻出口额0.86亿美元（同比+24.4%，环比41.3%），培育钻石出口额渗透率6.2%，环比+0.8pct。天然钻石、培育钻石出口数据均因传统节日休假影响环比下滑，但培育钻石渗透率环比依旧稳定提升。

渗透率方面：培育钻石进出口端渗透率均稳定提升，持续印证下游市场对培育钻石需求的稳定增长。此外，由于受疫情影响，培育钻石打磨转移使得分子端下滑，但天然钻石由于不在国内生产，推测得出天然钻石打磨转移极少，分母端受影响较小，综合来看印度进出口数据观测渗透率低于实际渗透率，实际渗透率应该更高。

2.4.下游：品牌商逐步布局培育钻石领域

培育钻石下游为珠宝零售终端，主要有四类参与者：传统国内外珠宝商、天然钻石开采商、培育钻石上游制造企业和新锐培育钻石品牌四类参与者。1）传统国内外珠宝商：培育钻石零售企业大多为钻石珠宝零售商的旗下子公司，如美国最大钻石零售商Signet旗下的Kay、Jared、Zales等品牌。国内方面年8月12日拥有“捞面黄金”国内一线珠宝集团豫园珠宝推出培育钻石品牌“露璨（LUSANT）”，是国内头部大牌珠宝商推出的首个培育钻石品牌，于线上天猫旗舰店开启试运营，率先布局国内培育钻石零售终端市场。

2）天然钻石开采商：如全最大钻石制造商戴比尔斯旗下的LightboxJewelry。3）培育钻石上游制造企业：以郑州华晶、沃尔德、Diamondfoundry为代表的国内外培育钻石上游制造企业。4）新锐培育钻石品牌：国内近年新进入品牌较多，如LightMark、Caraxy等。在潘多拉、施华洛世奇等大型珠宝品牌陆续布局培育钻石背景下，消费者对培育钻石接受度有望逐步提升，中国培育钻石上下游企业有望搭乘行业发展红利。

传统钻石珠宝品牌知名度高，大力宣传布局有望打开市场、使消费者逐步接受培育钻石这一新兴珠宝类别。传统钻石品牌商如施华洛世奇、SignetJewelers等分别推出培育钻石品牌，包括Lightbox、Diama、JamesAllen等，由传统的、消费者所熟知的钻石珠宝品牌推出新兴的培育钻石产品，更易于使培育钻石为消费者接受。年世界最大的钻石珠宝零售商Signet在其原有品牌中增加培育钻石产品。年8月，拥有老庙黄金和亚一珠宝的国内传统老牌珠宝商豫园珠宝创立培育钻石品牌露璨，为国内头部珠宝商推出的首个培育钻石品牌，目前仅在天猫渠道销售，线下门店计划于年上半年开启。同时公司布局上游，以保证露璨销售端裸石供应、把控裸石品质及成本，可见公司对培育钻石品类发展前景充满信心。此外国内地区性珠宝品牌曼卡龙已开始小范围尝试销售培育钻石。

天然钻石开采商入局培育钻石，与传统天然钻石错位完善品类矩阵。戴比尔斯一反绝对拥护天然钻石态度，推出培育钻石品牌Lightbox。年，戴比尔斯年反转态度，推出培育钻石品牌Lightbox，侧重于培育钻石的时尚珠宝定位，并在其

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